Estudio propone que no solo el espacio, sino también el tiempo tiene tres dimensiones
En nuestra manera de percibir el espacio, es sencillo notar que hay tres dimensiones. Mira el dispositivo móvil con el que (probablemente) estás leyendo esta nota: puedes medir su largo, su ancho y su profundidad. Pero ¿qué hay del tiempo? En el siglo pasado, el espacio-tiempo fue presentado como el concepto que unifica la realidad del universo: tres dimensiones espaciales más una temporal. ¿Pero no podría el tiempo tener también una dimensión adicional, más allá de esa progresión perpetua, lineal y unidireccional hacia “adelante” que experimentamos?
Un estudio recién publicado en la revista Reports in Advances of Physical Sciences aborda una visión radical del universo: en lugar de una sola dimensión temporal, como sostiene la física desde Einstein, podrían existir tres dimensiones de tiempo. Gunther Kletetschka, investigador del Instituto Geofísico de la Universidad de Alaska Fairbanks (UAF), sostiene que esta estructura podría ser la pieza que falta para completar el rompecabezas que unificaría todas las leyes de la física: la llamada “teoría del todo”.
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“Estas tres dimensiones temporales son la esencia de todo, como el lienzo de una pintura”, dijo Kletetschka, autor del documento, en un comunicado emitido por la UAF. “El espacio aún existe con sus tres dimensiones, pero se asemeja más a la pintura sobre el lienzo que al lienzo mismo”, es decir, para Kletetschka, el espacio es una manifestación secundaria.
Existen varias hipótesis en la física teórica que plantean la posibilidad de más de una dimensión temporal, pero la idea del profesor Kletetschka parte de una exigencia fundamental: una simetría matemática que requiere tres ejes temporales. Así como vivimos en un espacio tridimensional representado por tres ejes (x, y, z), este modelo propone que el tiempo también debe tener sus propios tres ejes. Además, su marco matemático afirma superar otras propuestas al generar predicciones verificables, como las masas de partículas conocidas y otras propiedades físicas.
“Las propuestas anteriores sobre el tiempo 3D eran principalmente construcciones matemáticas sin estas conexiones experimentales concretas”, dijo Kletetschka. “Mi trabajo transforma el concepto, de una interesante posibilidad matemática a una teoría físicamente comprobable con múltiples canales de verificación independientes”.
Instrucciones para saltar de una dimensión temporal a otra
¿Cómo imaginar una segunda o una tercera dimensión temporal? Si vas a dibujar un cuadrado en una hoja de papel, empiezas con una línea recta, pero en algún punto debes detener el lápiz, girar 90 grados y trazar una segunda línea. El modelo de “tiempo en 3D” de Kletetschka propone algo similar. Imagina que caminas en línea recta sobre una banqueta: mientras realizas esta acción, el tiempo transcurre como cualquier otro día. Ahora imagina que, en esa línea de tiempo, se cruzara otro camino.
Si pudieras cambiar de dirección temporal, recorrer ese nuevo camino y permanecer en el mismo momento del «tiempo normal», tal vez podrías experimentar una versión distinta del mismo día. Incluso podrías tener la libertad de explorar diferentes resultados de ese día sin necesidad de retroceder ni avanzar en el tiempo tal como lo conocemos. El modelo plantea que la segunda dimensión temporal representaría la existencia de esos distintos resultados, mientras que el medio para pasar de uno a otro correspondería a la tercera dimensión.
Si bien podría parecer que Kletetschka solo nos ofrece un buen mecanismo para una historia de ciencia ficción sobre viajes en el tiempo, vale la pena recordar que esas historias suelen enfrentarse a molestas paradojas lógicas. Estas paradojas son propias de la física tradicional (por ejemplo: si viajas al pasado y matas a tu abuelo antes de que tú nazcas, ¿qué ocurre contigo?). Las hipótesis anteriores que se atrevían a explorar la posibilidad de múltiples dimensiones temporales solían dejar abiertas relaciones de causa y efecto potencialmente ambiguas. El modelo de Kletetschka, en cambio, asegura que las causas siguen precediendo a los efectos, incluso con múltiples dimensiones temporales, aunque dentro de una estructura matemática más compleja.
Piezas faltantes
La historia reciente de la física ha presenciado numerosas hipótesis elegantes que nunca logran confirmarse, y cuanto más ambiciosas son, más probable es que sus predicciones resulten imposibles de comprobar. Sin embargo, Kletetschka asegura que su modelo es susceptible de ser puesto a prueba. Por eso, aún queda ver si puede someterse a un escrutinio riguroso, tanto teórico como —por supuesto— experimental. Si sus predicciones se confirman, estaríamos ante un nuevo horizonte en la unificación de la física: la teoría del todo, aquella que busca integrar las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza: la gravedad, el electromagnetismo, la fuerza nuclear fuerte y la fuerza nuclear débil.
El Modelo Estándar de la física de partículas unifica las tres últimas fuerzas, mientras que la gravedad se describe mediante la teoría general de la relatividad. El problema es que ambas teorías son incompatibles, por lo que los físicos siguen buscando una teoría del todo que las unifique. Se cree que encontrar el origen de las masas de las partículas es un paso fundamental en esa búsqueda.
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Hay una razón por la que en el universo las partículas desordenadas se reúnen en objetos más grandes: la computadora de la simulación necesita ahorrar recursos.
Kletetschka cree que su teoría del tiempo tridimensional puede resultar útil. Su modelo reproduce con precisión las masas conocidas de partículas como electrones, muones y quarks, y además explica por qué estas partículas tienen esas masas mediante un único marco matemático coherente. “El camino hacia la unificación podría requerir una reconsideración fundamental de la naturaleza de la propia realidad física”, afirmó.
La idea se remonta principalmente al trabajo de Itzhak Bars, físico teórico de la Universidad del Sur de California, quien plantea que, en un tiempo tridimensional, la segunda y la tercera dimensión solo se manifiestan en niveles extremos de energía, como durante el universo primitivo o en colisiones de partículas de alta energía. Por ello, el modelo de Kletetschka se propone como un posible eslabón perdido para unificar la mecánica cuántica y la gravedad en una sola teoría cuántica de la gravedad, teoría que, sí, tal vez, podría desembocar en la teoría del todo.